- Сорбционные процессы

Презентация "Сорбционные процессы" по физике – проект, доклад

Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24

Презентацию на тему "Сорбционные процессы" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 24 слайд(ов).

Слайды презентации

Кафедра ВЭПТ. «Основы физики поверхности и тонких пленок». Лекция 4. Тема: Сорбционные процессы (4 часа) - Реальная поверхность твёрдого тела и её взаимодействие с газовыми средами. Адсорбция и десорбция. - Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка. - Состав поверхностных фаз. П
Слайд 1

Кафедра ВЭПТ

«Основы физики поверхности и тонких пленок»

Лекция 4

Тема: Сорбционные процессы (4 часа) - Реальная поверхность твёрдого тела и её взаимодействие с газовыми средами. Адсорбция и десорбция. - Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка. - Состав поверхностных фаз. Покрытие адсорбата. Покрытие атомов подложки - Фазовая диаграмма.

http://mdl.lcg.tpu.ru

Рис.1. Зависимость энергии притяжения Eпр и отталкивания Eот, а также полной потенциальной энергии E падающих атомов (сплошная линия) от расстояния до поверхности. Здесь Ем – энергия адсорбции, r0 – расстояние минимума полной потенциальной энергии. E(r) = Eпр(r) + Eот(r)
Слайд 2

Рис.1. Зависимость энергии притяжения Eпр и отталкивания Eот, а также полной потенциальной энергии E падающих атомов (сплошная линия) от расстояния до поверхности. Здесь Ем – энергия адсорбции, r0 – расстояние минимума полной потенциальной энергии.

E(r) = Eпр(r) + Eот(r)

Среднее время жизни адатома может быть описано выражением: где ν0 – частота тепловых колебаний адатома в узле кристаллической решетки (ν0 = 1012… 1014 Гц), ΔΕm - энергия адсорбции.
Слайд 3

Среднее время жизни адатома может быть описано выражением:

где ν0 – частота тепловых колебаний адатома в узле кристаллической решетки (ν0 = 1012… 1014 Гц), ΔΕm - энергия адсорбции.

Рис.2. Потенциальный рельеф поверхности (сплошная линия) и возможные положения адатомов. Еп – уровень энергии атомов на поверхности; ΔЕg = Еg - Еп – энергия активации диффузии адатома на поверхности; ΔЕм – энергия адсорбции; Ем – уровень энергии в вакууме; а – расстояние между атомами на поверхности
Слайд 4

Рис.2. Потенциальный рельеф поверхности (сплошная линия) и возможные положения адатомов. Еп – уровень энергии атомов на поверхности; ΔЕg = Еg - Еп – энергия активации диффузии адатома на поверхности; ΔЕм – энергия адсорбции; Ем – уровень энергии в вакууме; а – расстояние между атомами на поверхности.

Концентрация адатомов при осаждении пропорциональна скорости осаждения (плотности потока атомов на поверхности) R:
Слайд 5

Концентрация адатомов при осаждении пропорциональна скорости осаждения (плотности потока атомов на поверхности) R:

Рис. 3. Один из простейших вариантов графика потенциальной энергии для случая хемосорбции на плоской поверхности. Заметим, что в случае хемосорбции энергия десорбции Ed больше, чем энергия адсорбции Еа. Потенциальные ямы содержат дискретные уровни энергии, которые соответствуют разрешенным состояния
Слайд 6

Рис. 3. Один из простейших вариантов графика потенциальной энергии для случая хемосорбции на плоской поверхности. Заметим, что в случае хемосорбции энергия десорбции Ed больше, чем энергия адсорбции Еа. Потенциальные ямы содержат дискретные уровни энергии, которые соответствуют разрешенным состояниям адатома.

Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка. В зависимости от силы взаимодействия между адсорбатом и подложкой адсорбция подразделяется на - физосорбцию (слабое взаимодействие); - хемосорбцию (сильное взаимодействие). В качестве граничного значения принята энергия связи между адсо
Слайд 7

Поверхностные фазы в субмонослойных системах адсорбат/подложка

В зависимости от силы взаимодействия между адсорбатом и подложкой адсорбция подразделяется на - физосорбцию (слабое взаимодействие); - хемосорбцию (сильное взаимодействие). В качестве граничного значения принята энергия связи между адсорбатом и подложкой около 0,5 эВ на молекулу (или атом) (1эВ/молекула = 23,060 ккал/моль = 96,485 кДж /моль).

Рис. 4. Схематическая иллюстрация поверхностных фаз разного состава, а - поверхностные фазы, имеющие одинаковое покрытие атомов подложки (1,0 МС), но различные покрытия атомов адсорбата (1,0, 0,5 и 0,25 МС); б — поверхностные фазы с одинаковым покрытием атомов адсорбата (0,5 МС), но с различным покр
Слайд 8

Рис. 4. Схематическая иллюстрация поверхностных фаз разного состава, а - поверхностные фазы, имеющие одинаковое покрытие атомов подложки (1,0 МС), но различные покрытия атомов адсорбата (1,0, 0,5 и 0,25 МС); б — поверхностные фазы с одинаковым покрытием атомов адсорбата (0,5 МС), но с различным покрытием атомов подложки (1,0, 0,5 и 0,25 МС). Атомы адсорбата показаны серыми кружками, атомы подложки белыми кружками.

Состав поверхностных фаз

Таблица 1. Покрытие адсорбата для некоторых поверхностных фаз со структурой
Слайд 9

Таблица 1. Покрытие адсорбата для некоторых поверхностных фаз со структурой

Система обозначений Вуда: Х(hkl)с(N×L)Rφ°-А. Рис.. Структура поверхностной центрированной прямоугольной решетки Ni(110)c(2x2)-О, образуемой атомами кислорода, адсорбированными на поверхности никеля Ni(110). Здесь as и bs — основные векторы поверхностной решетки Ni; as’ = 2as и b's = 2bs - основные в
Слайд 10

Система обозначений Вуда:

Х(hkl)с(N×L)Rφ°-А

Рис.. Структура поверхностной центрированной прямоугольной решетки Ni(110)c(2x2)-О, образуемой атомами кислорода, адсорбированными на поверхности никеля Ni(110). Здесь as и bs — основные векторы поверхностной решетки Ni; as’ = 2as и b's = 2bs - основные векторы поверхностной решетки, образуемой адатомами кислорода.

Подложка

Центрированная ячейка

Отношения параметров поверхностной ячейки и ячейки подложки

Адсорбированный слой

Li / W (211) (1×7)
Слайд 11

Li / W (211) (1×7)

рис. 5
Слайд 12

рис. 5

Таблица 2. Покрытия атомов адсорбата и подложки для некоторых поверхностных фаз
Слайд 13

Таблица 2. Покрытия атомов адсорбата и подложки для некоторых поверхностных фаз

Закономерности формирования комбинации «адсорбированный слой — подложка»: Они стремятся образовать поверхностную структуру с наиболее плотной упаковкой атомов. Т. е. они растут так, что образуется наименьшая элементарная ячейка, допустимая размерами каждого адатома, а также взаимодействиями адатом-а
Слайд 14

Закономерности формирования комбинации «адсорбированный слой — подложка»:

Они стремятся образовать поверхностную структуру с наиболее плотной упаковкой атомов. Т. е. они растут так, что образуется наименьшая элементарная ячейка, допустимая размерами каждого адатома, а также взаимодействиями адатом-адатом и адатом-подложка. Они склонны образовывать упорядоченные структуры с той же вращательной симметрией, какой обладает и подложка. 3. Они имеют тенденцию образовывать упорядоченные структуры, размеры элементарной ячейки которых довольно просто связаны с размером элементарной ячейки подложки. Так, обычно наблю­дается структура (1 х 1), (2 х 2), с(2 х 2) или (3 х 3)-R30°.

Рис. 6. Два возможных варианта структуры поверхности Ni(100)c(2 х 2)-О. Атомы (или ионы) кислорода — пустые кружки, атомы (или ионы) никеля — заштрихованные кружки. (а) Поверхность реконструирована. (б) Классический адсорбированный слой без какой-либо реконструкции.
Слайд 15

Рис. 6. Два возможных варианта структуры поверхности Ni(100)c(2 х 2)-О. Атомы (или ионы) кислорода — пустые кружки, атомы (или ионы) никеля — заштрихованные кружки. (а) Поверхность реконструирована. (б) Классический адсорбированный слой без какой-либо реконструкции.

Рис. 7. a — СТМ изображение пар «ямка-островок» доменов поверхностной фазы Si(lll)v/3xv/3-Ag, формирующихся на поверхности Si(111)7x7. «Ямки» фазы v^xy^-Ag выглядят как темные области, «островки» V^xy^-Ag как светлые области. б - Схематическая диаграмма структуры пары «ямка-островок». Атомы Ag показ
Слайд 16

Рис. 7. a — СТМ изображение пар «ямка-островок» доменов поверхностной фазы Si(lll)v/3xv/3-Ag, формирующихся на поверхности Si(111)7x7. «Ямки» фазы v^xy^-Ag выглядят как темные области, «островки» V^xy^-Ag как светлые области. б - Схематическая диаграмма структуры пары «ямка-островок». Атомы Ag показаны серыми кружками, атомы Si белыми кружками. в - Схематическая диаграмма, иллюстрирующая массоперенос Si при формировании пары «ямка-островок»

Рис. 8. а - Крупномасштабное СТМ изображение поверхности Si(lll)v/3xv/3-Ag, представляющую собой двухуровневую систему с разностью высот в один двойной слой Si(111). Более яркие участки соответствуют Ag верхнего уровня (и-л/З), а темные области соответствуют нижнего уровня (l-л/З). б - СТМ изображен
Слайд 17

Рис. 8. а - Крупномасштабное СТМ изображение поверхности Si(lll)v/3xv/3-Ag, представляющую собой двухуровневую систему с разностью высот в один двойной слой Si(111). Более яркие участки соответствуют Ag верхнего уровня (и-л/З), а темные области соответствуют нижнего уровня (l-л/З). б - СТМ изображение высокого разрешения, показывающее, что на верхнем и нижнем уровнях наблюдается одна и та же структура v^xy^-Ag

Рис. 9. Схематическая фазовая диаграмма. Различные траектории соответствуют: А - осаждению адсорбата при фиксированной температуре; В' и В - изохронному отжигу адсорбата, осажденного при пониженных температурах, (с и без десорбции адсорбата, соответственно); С - изотермической десорбции адсорбата. Ф
Слайд 18

Рис. 9. Схематическая фазовая диаграмма. Различные траектории соответствуют: А - осаждению адсорбата при фиксированной температуре; В' и В - изохронному отжигу адсорбата, осажденного при пониженных температурах, (с и без десорбции адсорбата, соответственно); С - изотермической десорбции адсорбата

Фазовая диаграмма

Рис. 10. Схематическая иллюстрация траектории А на рис. 6, показанная более детально. Стехиометрические покрытия адсорбата для Фазы 2 и Фазы 3 помечены как Θ2 и Θ3, соответственно. При увеличении покрытия адсорбата от Θ2 до Θ3 доля поверхности, занятой Фазой 2, уменьшается, а занятая Фазой 3 соответ
Слайд 19

Рис. 10. Схематическая иллюстрация траектории А на рис. 6, показанная более детально. Стехиометрические покрытия адсорбата для Фазы 2 и Фазы 3 помечены как Θ2 и Θ3, соответственно. При увеличении покрытия адсорбата от Θ2 до Θ3 доля поверхности, занятой Фазой 2, уменьшается, а занятая Фазой 3 соответственно увеличивается. Граница на фазовой диаграмме соответствует покрытию адсорбата, когда обе фазы занимают примерно равные доли площади (то есть примерно по 50 %)

Рис. 11. СТМ изображение, показывающее сосуществование двух фаз: Si(lll)v/3xv/3-In (видна как однородно серая поверхность) и Si(lll)v/3Txv/3l-In (видна как яркие и темные области, соответствующие «ямкам» и «островкам»).
Слайд 20

Рис. 11. СТМ изображение, показывающее сосуществование двух фаз: Si(lll)v/3xv/3-In (видна как однородно серая поверхность) и Si(lll)v/3Txv/3l-In (видна как яркие и темные области, соответствующие «ямкам» и «островкам»).

Рис. 12. а - Фазовая диаграмма для молекул Н2, физосорбированных на поверхности (0001) графита. б - Модель соразмерной фазы
Слайд 21

Рис. 12. а - Фазовая диаграмма для молекул Н2, физосорбированных на поверхности (0001) графита. б - Модель соразмерной фазы

Рис. 13. а - Фазовая диаграмма для атомов Н, хемосорбированных на поверхности Fe(110). б - Схематическая диаграмма, иллюстрирующая структурные модели формирующихся фаз
Слайд 22

Рис. 13. а - Фазовая диаграмма для атомов Н, хемосорбированных на поверхности Fe(110). б - Схематическая диаграмма, иллюстрирующая структурные модели формирующихся фаз

Рис. 14. Фазовая диаграмма системы In/Si(111) и СТМ изображения высокого разрешения поверхностных фаз In/Si(111). Элементарные ячейки обведены на СТМ изображениях сплошной линией.
Слайд 23

Рис. 14. Фазовая диаграмма системы In/Si(111) и СТМ изображения высокого разрешения поверхностных фаз In/Si(111). Элементарные ячейки обведены на СТМ изображениях сплошной линией.

Рис. 15. Картины атомной релаксации, возникающей вокруг атома, растворенного (а) в объеме и (б) на поверхности матрицы растворяющих атомов.
Слайд 24

Рис. 15. Картины атомной релаксации, возникающей вокруг атома, растворенного (а) в объеме и (б) на поверхности матрицы растворяющих атомов.

Список похожих презентаций

Равновесие.Состояния и процессы

Равновесие.Состояния и процессы

Среди равновесных процессов, происходящих с термодинамическими системами, выделяются изопроцессы, при которых один из основных параметров состояния ...
Двухконтактный квантовый интерферометр и процессы в нем

Двухконтактный квантовый интерферометр и процессы в нем

Двухконтактный квантовый интерферометр S- состояние. S-состояния при. . . S-Состояния, L1IC1 >> 1, L2IC2 >> 1. Граница S-состояния. Допустим. Характерные ...
Сила трения физика

Сила трения физика

Определение. Сила трения - это сила, возникающая в плоскости касания тел при их относительном перемещении. Направление. Сила трения направлена противоположно ...
Тепловые двигатели физика

Тепловые двигатели физика

СОДЕРЖАНИЕ. Содержание Тепловой двигатель Тепловые машины и развитие техники Кто создал тепловые двигатели Виды тепловых двигателей Принцип работы ...
Простая и интересная физика у Вас дома

Простая и интересная физика у Вас дома

Содержание. Эксперименты на тепловые явления. Эксперимент на плотность. Научные забавы и прочие опыты. Как будут отпадать гвозди??? Вы ответили неверно!!! ...
Рентгеновские лучи физика

Рентгеновские лучи физика

Презентацию подготовила: Григорьвева Наталья. Руководитель: Баева Валентина Михайловна. Цель работы: узнать о жизни и изобретении великого ученого ...
Музыка и физика

Музыка и физика

Урок подготовили:. Учащиеся 9Б класса и Алевтина Антоновна Петриченко – учитель физики первой категории МОУ «СОШ № 30» г.Чебоксары. Надежда Николаевна ...
Оптика и атомная физика

Оптика и атомная физика

В основу настоящего конспекта лекций положен курс лекций по оптике, разработанный профессором кафедры оптики Н.К. Сидоровым и заведующим кафедры оптики ...
Атомная физика

Атомная физика

Факты, свидетельствующие о сложном строении атома. Периодическая система Д.И. Менделеева Электролиз Открытие электрона Катодные лучи Радиоактивность. ...
Молекулярная физика и термодинамика

Молекулярная физика и термодинамика

Литература: 1. Кудрявцев Б.Б., Курс физики: Теплота и молекулярная физика. – М.: Учпедгиз, 1960. 210 с. 2. Савельев И.В. Курс общей физики Т. 1, Механика, ...
«Сообщающиеся сосуды» физика

«Сообщающиеся сосуды» физика

Цель: изучить особенности сообщающихся сосудов и сформулировать основной закон сообщающихся сосудов. Опыт с двумя трубками. Опыт с сосудами разной ...
«Электромагнит» физика

«Электромагнит» физика

2. Как располагаются железные опилки в магнитном поле прямого тока? 3. Что называют магнитной линией магнитного поля? 4. Для чего вводят понятие магнитной ...
«Световые волны» физика

«Световые волны» физика

Оглавление:. Принцип Гюйгенса Закон отражения света Закон преломления света Полное отражение Линза Расчёт увеличения линзы Дисперсия света Интерференция ...
«Оптические приборы» физика

«Оптические приборы» физика

Содержание. 1.Телескоп 2.Строение телескопа 3.Разновидности телескопов 4.Рефлекторы 5.Использование телескопов 6.Микроскоп 7.Создание микроскопа 8.Использование ...
«МКТ» физика

«МКТ» физика

Содержание. Молекулярная физика Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества (МКТ) Температура и внутренняя энергия тела Характеристика ...
«Механические волны» физика

«Механические волны» физика

Цель исследования: установить с научной точки зрения, что такое звук. Задачи исследования: 1.    Изучить физическую теорию звука. 2.    Исследовать историю ...
Атомная физика

Атомная физика

План урока 1. Из истории физики 2. Модель Томсона 3. Опыт Резерфорда 4. Противоречия 5.Постулаты Бора 6.Энергетическая диаграмма атома водорода 7. ...
Молекулярная физика

Молекулярная физика

Цель: повторение основных понятий, законов и формул МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ в соответствии с кодификатором ЕГЭ. Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ ...
Атомная физика

Атомная физика

Атомная физика. Атомная физика на стыке XIX и ХХ вв. в науке свершились открытия, заставившие заколебаться сложившуюся картину мира. Представлениям, ...
Молекулярная физика и термодинамика

Молекулярная физика и термодинамика

Содержание:. Структура и содержание МКТ. Основные положения МКТ. Опытные обоснования МКТ. Роль диффузии и броуновского движения в природе и технике. ...

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

  1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
  2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
  3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.